CN101200569A - 一种耐辐照热塑性弹性体的制备方法 - Google Patents
一种耐辐照热塑性弹性体的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101200569A CN101200569A CNA2007101712412A CN200710171241A CN101200569A CN 101200569 A CN101200569 A CN 101200569A CN A2007101712412 A CNA2007101712412 A CN A2007101712412A CN 200710171241 A CN200710171241 A CN 200710171241A CN 101200569 A CN101200569 A CN 101200569A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radiation
- thermoplastic elastomer
- antioxidant
- preparation
- styrene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 56
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229920006132 styrene block copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000011814 protection agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 9
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 9
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XXPBFNVKTVJZKF-UHFFFAOYSA-N 9,10-dihydrophenanthrene Chemical compound C1=CC=C2CCC3=CC=CC=C3C2=C1 XXPBFNVKTVJZKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 4
- WPDAVTSOEQEGMS-UHFFFAOYSA-N 9,10-dihydroanthracene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3CC2=C1 WPDAVTSOEQEGMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical group CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 claims description 2
- JRXXLCKWQFKACW-UHFFFAOYSA-N biphenylacetylene Chemical compound C1=CC=CC=C1C#CC1=CC=CC=C1 JRXXLCKWQFKACW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N diphenylmethane Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- -1 styrene-ethylene-butylene-styrene Chemical class 0.000 abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 10
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-OUBTZVSYSA-N Cobalt-60 Chemical compound [60Co] GUTLYIVDDKVIGB-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 229920002633 Kraton (polymer) Polymers 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229920001002 functional polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229940127554 medical product Drugs 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229940124553 radioprotectant Drugs 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种耐辐照热塑性弹性体的制备方法，它由热塑性弹性体苯乙烯－乙烯－丁烯－苯乙烯嵌段共聚物、聚苯乙烯树脂、辐照保护剂和抗氧剂组成；采用熔融共混法制备。本发明制备的耐辐照热塑性弹性体具有良好的耐辐照性能，在空气中室温条件下，经2.0兆戈瑞剂量的γ－射线辐照老化后，材料的断裂伸长率为198％，拉伸强度为辐照前的56％，并且保持了良好的电学性能。
Description
技术领域：
本发明涉及一种功能性高分子材料的制备方法，特别是一种耐辐照热塑性弹性体的制备方法。
背景技术：
核电工业使用的电线电缆、空间技术使用的通讯电缆和护罩、医疗器械中的辐照消毒制品等领域需要大量使用到具有耐高能量辐照性能的聚合物材料。根据IEC(国际电工委员会)的标准，常温下，空气中，经历2.0兆戈瑞剂量的γ-射线辐照老化后材料的断裂伸长率为50％以上，拉伸强度为辐照前的50％以上，即可认为该材料是耐辐照的。
目前，已经提出了许多耐辐照的材料或复合材料。美国专利号6,841,652和美国专利号7,109,287公开的聚酰亚胺材料和聚酰亚胺共聚物材料，这种聚合物由于分子链中含有大量苯环而具有良好的耐辐照性能，可以应用于太空环境。但是聚酰亚胺树脂价格十分昂贵，限制了其在耐辐照领域的广泛运用。
美国专利号4,110,185和美国专利号4,274,932指出医用结晶型聚丙烯树脂在经过γ-射线、X-射线、电子束等高能射线辐照后会发生降解，但是可以通过适当改进来提高它的辐照稳定性。这两篇专利分别提出添加烷烃油和使用窄分子量分布聚丙烯的方法来提高聚丙烯树脂的辐照稳定性，但这两种方法得到的聚丙烯耐辐照性能不佳，还需要进一步的改进。美国专利号4,888,369公开了一种耐辐照的聚丙烯材料的制备方法，在每100重量份的窄分子量分布聚丙烯树脂中加0.18-0.23重量份的添加剂，添加剂包括受阻胺、受阻酚、含磷化合物，三者的重量比为1∶(0.1-2)∶(0.1-2)，由于受阻胺、受阻酚、含磷化合物的辐照保护效应，得到的聚丙烯具有一定的耐辐照性能，可以承受0.03-0.05兆戈瑞的钴-60γ-射线辐照。中国专利CN 1056508A在每100重量份的聚丙烯树脂中添加约1-5重量份的松香材料，得到可以应用于γ-射线消毒的医疗制品的耐辐射聚丙烯复合材料，承受剂量为0.03-0.05兆戈瑞。可见耐辐照聚丙烯树脂类材料或复合材料的承受剂量均较低，限制了其使用寿命和使用范围。
发明内容：
本发明的目的是采用热塑性弹性体苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物做为基体材料，添加聚苯乙烯树脂，制备一种具有耐辐照性能的热塑性弹性体。
本发明一种耐辐照热塑性弹性体的制备方法如下：
将40-90重量份的热塑性弹性体、10-60重量份的聚苯乙烯树脂、0.1-10重量份的辐照保护剂和0.1-10重量份的抗氧剂放入密炼机中混炼，混炼温度为150-250℃，混炼时间为5-30分钟，得到一种耐辐照热塑性弹性体。
本发明使用的热塑性弹性体为苯乙烯含量为30-34wt％的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
本发明使用的聚苯乙烯树脂为通用聚苯乙烯，其熔融指数在200℃和5kg条件下为6-15g/10min。
本发明使用的辐照保护剂选自苯、联苯、二苯乙炔、二苯基甲烷、萘、蒽、9，10-二氢蒽、菲、9，10-二氢菲或芘。
本发明使用的抗氧剂选自抗氧剂264、抗氧剂1010或抗氧剂300。
本发明一种耐辐照热塑性弹性体的制备方法中采用热塑性弹性体苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物做为基体材料，是由于它具有优异的力学性能和电学性能，同时它分子链中含有苯环，苯环的“海绵效应”可以减少辐照对聚合物分子链的损伤，使它具有一定的耐辐照性能。聚苯乙烯树脂具有优良的耐辐照性能和熔融流动性能，且与热塑性弹性体苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物有较好的相容性，不仅提高了热塑性弹性体的耐辐照性能，而且改善了加工性能；辐照保护剂可以转移聚合物分子链上的辐照能量，减少了聚合物分子链的断裂，从而进一步提高了热塑性弹性体的耐辐照性能。本发明制备的一种耐辐照热塑性弹性体具有良好的耐辐照性能，在空气中室温条件下，经2.0兆戈瑞剂量的γ-射线辐照老化后，材料的断裂伸长率为198％，拉伸强度为辐照前的56％，并且保持了良好的电学性能，相比其它耐辐照材料具有价格便宜、耐辐照剂量高、电学性能优良等特点，特别适用于核电工业控制电缆、医疗辐照消毒制品。
具体实施方式：
本发明将通过下面的具体实施实例对本发明的技术方案做进一步的说明，但是本发明并不局限于以下提出的实施例。
本发明一种耐辐照热塑性弹性体的力学性能评价方法采用ASTM D638-2003标准；介电性能评价方法分别采用ASTM D6095-2005和ASTM D150-2004标准；辐照过程在空气中室温条件下完成，辐照源为7.4×1015贝克勒尔放射性强度的钴-60板形γ-射线放射源，辐照剂量率为5.3戈瑞/小时，吸收剂量为2.0兆戈瑞。
以下实施例采用的热塑性弹性体为美国科腾公司生产的苯乙烯含量为33wt％的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物G-1651H；聚苯乙烯为美国陶氏公司生产的STYRON-666H通用聚苯乙烯，熔融指数为8g/10min。
实施例1
将84克热塑性弹性体、56克聚苯乙烯、2.8克蒽和0.4克抗氧剂1010放入哈克转矩流变仪中混炼，混炼温度为180℃，混炼时间为10分钟，得到一种耐辐照热塑性弹性体。
实施例2
将84克热塑性弹性体、56克聚苯乙烯、2.8克芘和0.4克抗氧剂1010放入哈克转矩流变仪中混炼，混炼温度为180℃，混炼时间为10分钟，得到一种耐辐照热塑性弹性体。
实施例3
将84克热塑性弹性体、56克聚苯乙烯、5.6克芘和0.4克抗氧剂1010放入哈克转矩流变仪中混炼，混炼温度为180℃，混炼时间为10分钟，得到一种耐辐照热塑性弹性体。
对比例1
将84克热塑性弹性体和0.4克抗氧剂1010放入哈克转矩流变仪中混炼，混炼温度为180℃，混炼时间为10分钟，得到对比热塑性弹性体。
表一
从表一中可以明显地看出，由于聚苯乙烯、蒽、芘和热塑性弹性体苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物有较好的相容性，通过本发明制备方法得到的一种耐辐照热塑性弹性体的力学性能和介电性能与纯的热塑性弹性体苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯材料接近。经过2.0兆戈瑞剂量的γ-射线辐照后，由于聚苯乙烯耐辐照性和辐照保护剂芘的辐照保护作用，耐辐照热塑性弹性体的拉伸强度保留率由原来纯的热塑性弹性体苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯材料的26.8％提高到51.1％-56％，断裂伸长率由182％变为100％-198％，介电性能也有较大的提高，满足IEC耐辐照材料的标准。这表明采用本发明制备方法得到的一种耐辐照热塑性弹性体具有很好的耐辐照特性。
Claims (1)
1.一种耐辐照热塑性弹性体的制备方法，其特征在于制备方法如下：
将40-90重量份的热塑性弹性体、10-60重量份的聚苯乙烯树脂、0.1-10重量份的辐照保护剂和0.1-10重量份的抗氧剂放入密炼机中混炼，混炼温度为150-250℃，混炼时间为5-30分钟，得到一种耐辐照热塑性弹性体；其中热塑性弹性体为苯乙烯含量为30-34wt％的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物；聚苯乙烯树脂为通用聚苯乙烯，其熔融指数在200℃和5kg条件下为6-15g/10min；辐照保护剂选自苯、联苯、二苯乙炔、二苯基甲烷、萘、蒽、9，10-二氢蒽、菲、9，10-二氢菲或芘；抗氧剂选自抗氧剂264、抗氧剂1010或抗氧剂300。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007101712412A CN101200569A (zh) | 2007-11-29 | 2007-11-29 | 一种耐辐照热塑性弹性体的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007101712412A CN101200569A (zh) | 2007-11-29 | 2007-11-29 | 一种耐辐照热塑性弹性体的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101200569A true CN101200569A (zh) | 2008-06-18 |
Family
ID=39515948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2007101712412A Pending CN101200569A (zh) | 2007-11-29 | 2007-11-29 | 一种耐辐照热塑性弹性体的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101200569A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102496412A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-06-13 | 苏州市东沪电缆有限公司 | 一种新型电焊机电缆 |
| CN105254814A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-20 | 四川省金核辐照技术有限公司 | 一种耐伽马射线辐照的聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN110776699A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-11 | 郑州大学 | 一种耐辐照灭菌药用热塑性弹性体及其制备方法 |
-
2007
- 2007-11-29 CN CNA2007101712412A patent/CN101200569A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102496412A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-06-13 | 苏州市东沪电缆有限公司 | 一种新型电焊机电缆 |
| CN105254814A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-20 | 四川省金核辐照技术有限公司 | 一种耐伽马射线辐照的聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN105254814B (zh) * | 2015-11-02 | 2017-12-01 | 四川省金核辐照技术有限公司 | 一种耐伽马射线辐照的聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN110776699A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-11 | 郑州大学 | 一种耐辐照灭菌药用热塑性弹性体及其制备方法 |
| CN110776699B (zh) * | 2019-10-28 | 2021-11-23 | 郑州大学 | 一种耐辐照灭菌药用热塑性弹性体及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101768362B (zh) | 具有耐辐照性能的缩合型室温硫化硅橡胶及其制备方法 | |
| EP2851382A1 (en) | Epoxy/vinyl copolymer-type liquid resin composition, cured article thereof, electrical/electronic device using said cured article, and method for producing said cured article | |
| CN102321316B (zh) | 一种适用于γ射线辐照消毒的医用PVC材料及其制备方法 | |
| CN103275417A (zh) | 防辐射复合材料 | |
| CN110862599B (zh) | 一种核电站电缆用内绝缘材料及其制备方法 | |
| JP2013053218A (ja) | 熱硬化性樹脂組成物及び半導体封止用樹脂組成物 | |
| CN101531784B (zh) | 高密度聚乙烯与超高分子量聚乙烯共混改性在护套中的应用 | |
| CN103589076A (zh) | 一种耐辐射无卤阻燃电缆料及其制备方法 | |
| CN105504829A (zh) | 一种耐强紫外线辐照的高温硅橡胶材料 | |
| CN104130580A (zh) | 一种绝缘子用高耐电蚀损硅橡胶及其制备方法 | |
| CN101200569A (zh) | 一种耐辐照热塑性弹性体的制备方法 | |
| CN101760028B (zh) | 耐放射线性组合物及电线和电缆 | |
| CN109456542A (zh) | 一种橡胶绝缘材料 | |
| CN101935418B (zh) | 正温度系数材料及其制备方法及含该材料的热敏电阻及其制备方法 | |
| CN101486809B (zh) | 用于x射线防护的稀土氧化物/天然橡胶复合材料的制备方法 | |
| CN102504371B (zh) | 一种无铅橡胶基弹性复合屏蔽材料及其制备工艺 | |
| CN112812426A (zh) | 一种耐辐照聚丙烯组合物及其制备方法和应用 | |
| CN115232408B (zh) | 一种抗辐射三元乙丙橡胶复合材料及其制备方法 | |
| CN104761832A (zh) | 一种介孔二氧化硅纳米复合核电电缆绝缘料及制备方法 | |
| CN104371197A (zh) | 高效耐电子束辐照聚丙烯复合材料 | |
| CN104861311A (zh) | 一种耐热耐辐照阻燃电缆料组合物及其制备方法 | |
| CN105462434A (zh) | 环氧浇注绝缘部件用表面涂覆材料及表面改性方法 | |
| CN105367918A (zh) | 一种无卤耐高温导体屏蔽料及其制备方法 | |
| JP2013241544A (ja) | 耐放射線性樹脂組成物およびそれを用いたケーブル | |
| WO2021009842A1 (ja) | 絶縁ワニス組成物、回転機コイル及び回転機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20080618 |